Cellule complete del metallo ininfiammabile del litio con densità di energia ultraelevata basata sugli elettroliti coordinati del carbonato

Che coppia il metallo di Li gli anodi sottili con catodi di grande capacità/ad alta tensione quale LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) è un modo di promessa aumentare la densità di energia della batteria al litio. Tuttavia, la realizzazione delle cellule complete ad alto rendimento rimane una sfida ardua. Qui, dimostriamo una nuova classe di elettroliti altamente coordinati e ininfiammabili del carbonato basati sull'immide della Banca dei Regolamenti Internazionali del litio (fluorosulfonyl) (LiFSI) nel carbonato/fluoroethylene del propilene carbonatiamo le miscele. Utilizzando una concentrazione ottimale nel sale (4 m. LiFSI) dei risultati dell'elettrolito in una struttura unica di coordinazione del mazzo di Li+-FSI−-solvent, che è critico per permettere alla formazione di interfacce stabili sia sull'anodo sottile del metallo di Li che sul catodo ad alta tensione NCM811. Nella configurazione altamente richiedente delle cellule e nelle condizioni di gestione (anodo del metallo di Li = μm 35, capacità areale/carica di tensione del catodo NCM811 = 4,8 mAh cm−2/4.6 V e eccesso di capacità dell'anodo [riguardante il catodo] = 0,83), alla la cellula completa basata a metallo di Li fornisce la prestazione elettrochimica eccezionale (densità di energia = 679 Wh kgcell−1/1,024 Wh Lcell−1) accoppiato con il nonflammability.